Teknologi pemotongan wayar berlian juga dikenali sebagai teknologi pemotongan pelelas penyatuan.Ia adalah penggunaan kaedah penyaduran atau resin ikatan pelelas berlian disatukan pada permukaan dawai keluli, dawai berlian secara langsung bertindak pada permukaan rod silikon atau jongkong silikon untuk menghasilkan pengisaran, untuk mencapai kesan pemotongan.Pemotongan dawai berlian mempunyai ciri-ciri kelajuan pemotongan yang cepat, ketepatan pemotongan yang tinggi dan kehilangan bahan yang rendah.
Pada masa ini, pasaran kristal tunggal untuk wafer silikon pemotongan wayar berlian telah diterima sepenuhnya, tetapi ia juga telah ditemui dalam proses promosi, antaranya putih baldu adalah masalah yang paling biasa.Memandangkan perkara ini, makalah ini memfokuskan kepada cara mencegah wayar berlian memotong wafer silikon monohablur masalah putih baldu.
Proses pembersihan wafer berlian memotong wafer silikon monohabluran adalah untuk mengeluarkan wafer silikon yang dipotong oleh alat mesin gergaji dawai dari plat resin, mengeluarkan jalur getah, dan membersihkan wafer silikon.Peralatan pembersihan terutamanya mesin pra-pembersihan (mesin degumming) dan mesin pembersih.Proses pembersihan utama mesin pra-pembersihan ialah: penyusuan-semburan-pembersihan ultrasonik-degumming-air bersih bilas-kurang penyusuan.Proses pembersihan utama mesin pembersihan ialah: menyuap-air tulen membilas-membilas air tulen-mencuci alkali-mencuci alkali-membilas air tulen-membilas air tulen-pra-penyahhidratan (mengangkat perlahan) -mengeringan-menyuap.
Prinsip pembuatan baldu kristal tunggal
Wafer silikon monohablur ialah ciri-ciri kakisan anisotropik wafer silikon monohablur.Prinsip tindak balas adalah persamaan tindak balas kimia berikut:
Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2↑
Pada dasarnya, proses pembentukan suede ialah: Larutan NaOH untuk kadar kakisan berbeza permukaan kristal yang berbeza, (100) kelajuan kakisan permukaan daripada (111), jadi (100) kepada wafer silikon monohablur selepas kakisan anisotropik, akhirnya terbentuk di permukaan untuk (111) kon empat segi, iaitu struktur "piramid" (seperti yang ditunjukkan dalam rajah 1).Selepas struktur terbentuk, apabila cahaya bersampingan dengan cerun piramid pada Sudut tertentu, cahaya akan dipantulkan ke cerun pada Sudut lain, membentuk penyerapan sekunder atau lebih, dengan itu mengurangkan pemantulan pada permukaan wafer silikon. , iaitu kesan perangkap cahaya (lihat Rajah 2).Lebih baik saiz dan keseragaman struktur "piramid", lebih jelas kesan perangkap, dan lebih rendah keluaran permukaan wafer silikon.
Rajah 1: Mikromorfologi wafer silikon monohablur selepas pengeluaran alkali
Rajah 2: Prinsip perangkap cahaya bagi struktur "piramid".
Analisis pemutihan kristal tunggal
Dengan mengimbas mikroskop elektron pada wafer silikon putih, didapati bahawa struktur mikro piramid wafer putih di kawasan itu pada asasnya tidak terbentuk, dan permukaannya kelihatan mempunyai lapisan sisa "lilin", manakala struktur piramid suede di kawasan putih wafer silikon yang sama telah terbentuk dengan lebih baik (lihat Rajah 3).Jika terdapat sisa pada permukaan wafer silikon monohabluran, permukaan akan mempunyai saiz struktur "piramid" kawasan sisa dan penjanaan keseragaman dan kesan kawasan normal tidak mencukupi, menyebabkan pemantulan permukaan baldu baki lebih tinggi daripada kawasan biasa, kawasan dengan pemantulan yang tinggi berbanding dengan kawasan biasa dalam visual yang dipantulkan sebagai putih.Seperti yang dapat dilihat dari bentuk taburan kawasan putih, ia bukan bentuk biasa atau biasa di kawasan yang luas, tetapi hanya di kawasan tempatan.Ia sepatutnya bahawa bahan pencemar tempatan pada permukaan wafer silikon belum dibersihkan, atau keadaan permukaan wafer silikon disebabkan oleh pencemaran sekunder.
Rajah 3: Perbandingan perbezaan mikrostruktur serantau dalam wafer silikon putih baldu
Permukaan wafer silikon pemotong wayar berlian lebih licin dan kerosakannya lebih kecil (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4).Berbanding dengan wafer silikon mortar, kelajuan tindak balas alkali dan permukaan wafer silikon pemotongan dawai berlian adalah lebih perlahan daripada wafer silikon monohabluran pemotongan mortar, jadi pengaruh sisa permukaan pada kesan baldu adalah lebih jelas.
Rajah 4: (A) Mikrograf permukaan wafer silikon yang dipotong mortar (B) mikrograf permukaan wafer silikon yang dipotong dawai berlian
Sumber sisa utama permukaan wafer silikon yang dipotong dawai berlian
(1) Penyejuk: komponen utama penyejuk pemotong wayar berlian adalah surfaktan, penyebar, pemfitnah dan air dan komponen lain.Cecair pemotongan dengan prestasi cemerlang mempunyai penggantungan yang baik, serakan dan keupayaan pembersihan yang mudah.Surfaktan biasanya mempunyai sifat hidrofilik yang lebih baik, yang mudah dibersihkan dalam proses pembersihan wafer silikon.Pengadukan dan peredaran berterusan bahan tambahan ini di dalam air akan menghasilkan sejumlah besar buih, mengakibatkan penurunan aliran penyejuk, menjejaskan prestasi penyejukan, dan masalah buih dan juga limpahan buih yang serius, yang akan menjejaskan penggunaan secara serius.Oleh itu, penyejuk biasanya digunakan dengan agen penyahbuih.Untuk memastikan prestasi penyahbuih, silikon dan polieter tradisional biasanya bersifat hidrofilik yang lemah.Pelarut dalam air sangat mudah diserap dan kekal pada permukaan wafer silikon dalam pembersihan seterusnya, mengakibatkan masalah bintik putih.Dan tidak serasi dengan komponen utama penyejuk, Oleh itu, ia mesti dibuat menjadi dua komponen, Komponen utama dan agen penyahbuih ditambah di dalam air, Dalam proses penggunaan, mengikut keadaan buih, Tidak dapat mengawal secara kuantitatif penggunaan dan dos agen antifoam, Boleh dengan mudah membenarkan dos berlebihan agen anoaming, Membawa kepada peningkatan dalam sisa permukaan wafer silikon, Ia juga lebih menyusahkan untuk beroperasi, Walau bagaimanapun, disebabkan harga bahan mentah yang rendah dan agen penyahbuih mentah. bahan, Oleh itu, kebanyakan penyejuk domestik semuanya menggunakan sistem formula ini;Penyejuk lain menggunakan agen penyahbuih baru, Boleh serasi dengan komponen utama, Tiada tambahan, Boleh mengawal jumlahnya secara berkesan dan kuantitatif, Boleh mencegah penggunaan berlebihan dengan berkesan, Latihan ini juga sangat mudah dilakukan, Dengan proses pembersihan yang betul, Ia sisa boleh dikawal ke tahap yang sangat rendah, Di Jepun dan beberapa pengeluar domestik menggunakan sistem formula ini, Walau bagaimanapun, disebabkan kos bahan mentah yang tinggi, Kelebihan harganya tidak jelas.
(2) Versi gam dan resin: pada peringkat akhir proses pemotongan wayar berlian, Wafer silikon berhampiran hujung masuk telah dipotong terlebih dahulu, Wafer silikon di hujung alur keluar belum dipotong, Berlian potongan awal dawai telah mula dipotong ke lapisan getah dan plat resin, Oleh kerana gam rod silikon dan papan resin adalah kedua-dua produk resin epoksi, Takat lembutnya pada asasnya antara 55 dan 95 ℃, Jika takat lembut lapisan getah atau resin plat adalah rendah, ia boleh dengan mudah panas semasa proses pemotongan dan menyebabkan ia menjadi lembut dan cair, Dilekatkan pada dawai keluli dan permukaan wafer silikon, Menyebabkan keupayaan pemotongan garisan berlian berkurangan, Atau wafer silikon diterima dan diwarnai dengan resin, Setelah dilekatkan, sangat sukar untuk dicuci, Pencemaran sedemikian kebanyakannya berlaku berhampiran tepi pinggir wafer silikon.
(3) serbuk silikon: dalam proses pemotongan dawai berlian akan menghasilkan banyak serbuk silikon, dengan pemotongan, kandungan serbuk penyejuk mortar akan semakin tinggi, apabila serbuk cukup besar, akan melekat pada permukaan silikon, dan pemotongan dawai berlian serbuk silikon saiz dan saiz membawa kepada lebih mudah untuk penjerapan pada permukaan silikon, menjadikannya sukar untuk dibersihkan.Oleh itu, pastikan kemas kini dan kualiti penyejuk dan kurangkan kandungan serbuk dalam penyejuk.
(4) agen pembersih: penggunaan semasa pengeluar pemotong dawai berlian kebanyakannya menggunakan pemotongan mortar pada masa yang sama, kebanyakannya menggunakan prabasuh pemotongan mortar, proses pembersihan dan agen pembersih, dsb., teknologi pemotongan wayar berlian tunggal dari mekanisme pemotongan, membentuk set lengkap garisan, penyejuk dan pemotongan mortar mempunyai perbezaan yang besar, jadi proses pembersihan yang sepadan, dos agen pembersih, formula, dan lain-lain sepatutnya untuk pemotongan wayar berlian membuat pelarasan yang sepadan.Ejen pembersih adalah aspek penting, surfaktan formula agen pembersih asal, kealkalian tidak sesuai untuk membersihkan wafer silikon pemotong wayar berlian, harus untuk permukaan wafer silikon wayar berlian, komposisi dan sisa permukaan agen pembersih yang disasarkan, dan mengambil dengan proses pembersihan.Seperti yang dinyatakan di atas, komposisi agen penyahbuih tidak diperlukan dalam pemotongan mortar.
(5) Air: pemotongan wayar berlian, pra-basuh dan air limpahan pembersihan mengandungi kekotoran, ia boleh diserap ke permukaan wafer silikon.
Mengurangkan masalah membuat rambut baldu putih muncul cadangan
(1) Untuk menggunakan penyejuk dengan penyebaran yang baik, dan penyejuk dikehendaki menggunakan agen penyahbuih sisa rendah untuk mengurangkan sisa komponen penyejuk pada permukaan wafer silikon;
(2) Gunakan gam dan plat resin yang sesuai untuk mengurangkan pencemaran wafer silikon;
(3) Bahan penyejuk dicairkan dengan air tulen untuk memastikan tiada kekotoran sisa yang mudah dalam air yang digunakan;
(4) Untuk permukaan wafer silikon potong dawai berlian, gunakan aktiviti dan kesan pembersihan ejen pembersih yang lebih sesuai;
(5) Gunakan sistem pemulihan dalam talian penyejuk talian berlian untuk mengurangkan kandungan serbuk silikon dalam proses pemotongan, supaya dapat mengawal sisa serbuk silikon secara berkesan pada permukaan wafer silikon wafer.Pada masa yang sama, ia juga boleh meningkatkan peningkatan suhu air, aliran dan masa dalam pra-basuh, untuk memastikan bahawa serbuk silikon dibasuh dalam masa.
(6) Sebaik sahaja wafer silikon diletakkan di atas meja pembersihan, ia mesti dirawat dengan segera, dan pastikan wafer silikon basah semasa keseluruhan proses pembersihan.
(7) Wafer silikon mengekalkan permukaan basah dalam proses degumming, dan tidak boleh kering secara semula jadi.(8) Dalam proses pembersihan wafer silikon, masa yang terdedah di udara boleh dikurangkan sejauh mungkin untuk mengelakkan pengeluaran bunga pada permukaan wafer silikon.
(9) Kakitangan pembersihan tidak boleh terus menyentuh permukaan wafer silikon semasa keseluruhan proses pembersihan, dan mesti memakai sarung tangan getah, supaya tidak menghasilkan cetakan cap jari.
(10) Sebagai rujukan [2], hujung bateri menggunakan proses pembersihan hidrogen peroksida H2O2 + alkali NaOH mengikut nisbah isipadu 1:26 (larutan 3%NaOH), yang dapat mengurangkan masalah dengan berkesan.Prinsipnya adalah serupa dengan larutan pembersihan SC1 (biasanya dikenali sebagai cecair 1) wafer silikon semikonduktor.Mekanisme utamanya: filem pengoksidaan pada permukaan wafer silikon dibentuk oleh pengoksidaan H2O2, yang terhakis oleh NaOH, dan pengoksidaan dan kakisan berlaku berulang kali.Oleh itu, zarah-zarah yang melekat pada serbuk silikon, resin, logam, dll.) juga jatuh ke dalam cecair pembersih dengan lapisan kakisan;disebabkan pengoksidaan H2O2, bahan organik pada permukaan wafer terurai menjadi CO2, H2O dan dikeluarkan.Proses pembersihan ini telah menjadi pengilang wafer silikon yang menggunakan proses ini untuk memproses pembersihan wafer berlian memotong wafer silikon monohablur, wafer silikon dalam domestik dan Taiwan dan pengeluar bateri lain penggunaan kelompok aduan masalah putih baldu.Terdapat juga pengeluar bateri telah menggunakan proses pra-pembersihan baldu yang sama, juga berkesan mengawal penampilan baldu putih.Dapat dilihat proses pembersihan ini ditambah dalam proses pembersihan wafer silikon untuk mengeluarkan sisa wafer silikon supaya dapat menyelesaikan masalah rambut putih di hujung bateri dengan berkesan.
kesimpulan
Pada masa ini, pemotongan dawai berlian telah menjadi teknologi pemprosesan utama dalam bidang pemotongan kristal tunggal, tetapi dalam proses mempromosikan masalah membuat baldu putih telah menyusahkan wafer silikon dan pengeluar bateri, yang membawa kepada pengeluar bateri untuk memotong wayar berlian silikon. wafer mempunyai beberapa rintangan.Melalui analisis perbandingan kawasan putih, ia terutamanya disebabkan oleh sisa pada permukaan wafer silikon.Untuk mengelakkan masalah wafer silikon dalam sel dengan lebih baik, makalah ini menganalisis kemungkinan sumber pencemaran permukaan wafer silikon, serta cadangan dan langkah penambahbaikan dalam pengeluaran.Mengikut bilangan, kawasan dan bentuk bintik putih, punca boleh dianalisis dan diperbaiki.Terutama disyorkan untuk menggunakan proses pembersihan hidrogen peroksida + alkali.Pengalaman yang berjaya telah membuktikan bahawa ia boleh menghalang masalah wayar berlian memotong wafer silikon yang membuat pemutihan baldu, untuk rujukan orang dalam dan pengilang industri umum.
Masa siaran: Mei-30-2024